三维二硫化钼/还原氧化石墨烯气凝胶用作宏观可见光催化剂

近年来,光催化技术在解决环境污染和能源短缺方面展现出巨大潜力.二硫化钼(MoS2)作为一种二维层状光催化材料受到广泛关注.MoS2具有可调的带隙(1.2–1.9 eV)、低的成本和高的存储量,是一种可替代铂的理想助催化剂.然而,MoS2本身光催化活性较低.理论和实验已经证明,MoS2只有暴露的边缘具有催化活性,并且MoS2的光生电子-空穴对容易复合,导致其光催化效率低.增加暴露的活性边缘以及有效分离电子-空穴对是提高MoS2光催化活性的关键.而石墨烯气凝胶是一种理想的催化剂载体,其高比表面积和高空隙率可以有效提高催化剂利用率.同时,其高导电性可以促进光生电子-空穴对分离.因此,将MoS2负载到石墨烯气凝胶上制备宏观可回收光催化材料具有广阔的应用前景.然而,目前尚未见到有关MoS2/石墨烯气凝胶光催化产氢以及还原Cr(VI)的报道.本文以钼酸铵为钼源,硫脲为硫源和还原剂,同时加入氧化石墨烯及其还原剂氨水,通过一步水热法制备出二硫化钼/还原氧化石墨烯(MoS2/RGO)水凝胶.最后通过冷冻干燥得到MoS2/RGO气凝胶.经光催化测试发现其产氢达到38.9μmol/g,光还原Cr(VI)达到92%,明显高于MoS2粉体.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见-近红外吸收光谱(UV-Vis-NIR)及红外光谱(FTIR)等手段研究了其光催化性能提高的原因.XRD测试显示,过量的NH4+离子插入到MoS2层与层之间增加了(002)面的晶面间距;SEM观察到在形成气凝胶后,MoS2从粉末的片状转变成花状,这是因为氧化石墨烯上的含氧官能团促进MoS2成核同时限制其生长导致的;TEM观察到MoS2上存在大量的脱节和扭曲,这是由于过量硫脲阻碍了MoS2晶体的取向生长而产生缺陷;XPS发现,除了形成MoS2之外,还形成了MoO2,同时大量的暴露边缘导致不饱和硫产生;FTIR表明MoS2与RGO之间通过氢键链接在一起;UV-Vis-NIR吸收光谱显示,MoS2/RGO气凝胶在可见光区具有很强的吸收,这是黑色的RGO以及光在花状结构的不断反射共同作用导致的.综合以上结果,我们提出了MoS2/RGO光催化性能增强的机理.首先,三维的气凝胶网状结构以及花状结构的MoS2所带来的高比表面积(599.7 m2/g)使得材料对H+和Cr(VI)吸附量增加;其次,黑色的RGO以及入射光在花状结构层片间的不断反射增加了MoS2/RGO气凝胶对可见光的吸收;最后,RGO本身的高导电性促进了光生电子-空穴有效分离,电子通过RGO快速转移到材料表面参与光催化反应.因此,将MoS2负载在RGO上可提高光催化效率.另外,低密度的MoS2/RGO气凝胶(56.1 mg/cm3)可以有效吸附有机溶剂且容易回收.综上所述,本文制备的MoS2/RGO气凝胶光催化材料在环境与能源方面表现出潜在的应用前景.     

区域选择性合成三芳基取代的含氟吡唑

本文报道了碱促进下的三氟甲基取代炔与原位生成的腈亚胺的[1,3]-偶极环加成反应。该反应具有操作简单、条件温和、官能团兼容性好的特点,能以良好的产率和优异的区域选择性得到含有三氟甲基取代的吡唑杂环化合物。目标产物结构均经过1H NMR、13C NMR、19F NMR、HRMS等确证。该反应有望在生物活性分子合成中得到应用。     

E-Borwein真有效解的刻画

基于Borwein真有效解的思想,利用free disposal集提出了向量优化问题的一类近似Borwein真有效解概念,建立了其与E-Benson真有效解间的等价关系     

考虑媒体播报效应的双时滞传染病模型

在疾病控制过程中, 媒体的重要性举足轻重.该文旨在建立并分析一个含有媒体效应的多时滞传染病模型, 研究模型的稳定性, 并通过分析相应特征方程根, 分别研究在时滞不同的5种情况下, 系统的稳定性发生变化, 以及产生Hopf分支的条件.再利用持续性理论, 证明模型的持续生存性.最后将时滞模型研究结果应用于苏格兰小儿肺炎中, 验证媒体效应对疫情控制起到的重要作用以及时滞大小对模型稳定性的影响.     

内生性协变量下广义变系数模型的工具变量估计

在模型的部分协变量为内生性协变量的情况下,考虑广义变系数模型的一类估计问题.通过结合基函数逼近和一些辅助变量信息,提出了一个基于工具变量的估计过程.并得到了估计的相合性和收敛速度等渐近性质.所提出的估计方法可以有效地消除协变量的内生性对估计精度的影响,并且具有较好的有限样本性质.     

基于工具变量的变系数测量误差模型的分位数回归估计

文章考虑协变量含有测量误差的变系数模型,为了消除测量误差的影响,在估计过程中引入工具变量,利用工具变量对含有测量误差的协变量进行校正.为了获得稳健估计,利用分位数回归方法得到不同分位点上系数函数的估计.在一些正则条件下,证明了所提出的估计的渐近正态性.模拟研究比较了Naive估计,基于工具变量校正的分位数回归估计(IVQR)以及基于工具变量校正的最小二乘估计(IVLS),模拟结果表明文章提出的方法优于已有的方法.最后采用文章提出的方法对中国农村居民的金融资产余额的影响因素进行了分析,结果表明住户债务余额系数呈现U型变化,家庭收入系数呈现倒U型变化.     

Meta回归模型的异常值识别及其修正

基于异常值对异质性参数和回归系数估计同时影响的这一新视角下,文章利用方差加权异常值模型(variance-weight outlier model,VWOM)研究了随机效应Meta回归模型的多个异常值识别及其修正问题。首先,推导出Meta回归VWOM分别使用ML和REML估计方法的Score (SC)检验统计量,并考虑Meta回归VWOM的三种扰动方式,包括全局方差扰动,个体方差扰动和随机误差扰动,证明了三种方差扰动的SC检验统计量是等价的。其次,基于异常值对异质性参数和回归系数估计同时影响的考虑,提出了随机效应Meta回归方差加权异常值修正模型(variance-weight outlier modified model,VWOMM),并给出了VWOMM参数的ML和REML估计迭代算法并进行数值求解。此外,通过随机模拟分析验证了SC检验统计量的尺度和功效。最后,利用两个不同类型效应量异常值识别及其处理的实例分析结果,表明了Meta回归VWOM的SC检验统计量识别效果较为显著,VWOMM能有效改善模型拟合程度,为识别和处理复杂数据的异常值提供了一种新的思路和方法。     

纵向部分线性模型的分块经验似然比检验

结合基函数逼近技术和分块经验似然方法,对纵向数据下的部分线性模型提出了一个简单有效的检验方法.在一定条件下,证明了所构造的检验统计量渐近服从标准卡方分布,进而得到了一定置信水平的拒绝域.数据模拟表明该检验方法可以有效地消除纵向数据的组内相关性对检验功效的影响.     

论实数的基本性质与求解存在性问题

大学微积分的教学内容是在实数集合上展开的．存在性问题贯穿微积分教学的始终．从深入讨论实数的基本性质开始，引入了求解存在性问题的一般思路．希望从微积分教学的一开始，就让学生深刻体会到数学思想方法的无穷魅力．     

邻苯二甲酸酯类塑化剂电子结构特征的理论研究

采用量子化学密度泛函理论和极化连续介质模型在B3LYP/6-311++G**水平上对DEHP、MEHP、DBP、MBP和雌二醇在水溶液中的电子结构特征进行了理论研究，获得了上述化合物的几何构型、表观静电势、前线轨道等信息；采用电子密度拓扑分析方法分析获得了分子中的键鞍点电荷密度. 在此基础上，对分子电子结构与生物活性的关系进行了初步探讨. 结果表明，MBP、MEHP分子表观正、负电势程度比DBP、DEHP大，有利于与受体形成稳定的复合物；MBP、MEHP的ΔEgap分别比DBP、DEHP更小，反应活性更高；MBP、MEHP的分子偶极矩比DBP、DEHP相应提高了22%、34%，有利于与受体分子之间的氢键相互作用、偶极-偶极相互作用. 以上研究结果验证了MBP、MEHP毒性分别高于DBP、DEHP的实验结论. 研究还发现，邻苯二甲酸酯类塑化剂与雌二醇在电子结构特征上存在较大差异，该类化合物可能具有与雌二醇不同的受体或结合位点.